Science >> Wetenschap >  >> Energie

Welke apparaten kunnen warmte -energie rechtstreeks omzetten in elektrische energie?

Er is geen apparaat dat warmte -energie direct kan omzetten in elektrische energie. Dit komt omdat het proces van het omzetten van warmte -energie in elektriciteit een thermodynamische cyclus vereist , die een reeks stappen inhoudt die niet haalbaar zijn in een enkel apparaat.

Dit is waarom:

* warmte is een ongeordende vorm van energie. Het omvat willekeurige beweging van moleculen, waardoor het moeilijk is om te benutten en te leiden.

* elektriciteit is een zeer geordende vorm van energie. Het omvat de stroom van geladen deeltjes in een specifieke richting.

* Het omzetten van warmte naar elektriciteit vereist een temperatuurverschil. Om elektriciteit door warmte te genereren, hebt u een hete bron en een koude gootsteen nodig. Dit is het principe achter thermo -elektrische generatoren , die semiconductor -materialen gebruiken om een ​​spanningsverschil te creëren als gevolg van de temperatuurgradiënt. Thermo -elektrische generatoren zijn echter niet praktisch voor de meeste huishoudelijke toepassingen vanwege hun lage efficiëntie.

Hoewel er geen apparaat is dat rechtstreeks warmte kan omzetten in elektriciteit, zijn hier enkele veel voorkomende apparaten die warmte gebruiken als een ingang om elektriciteit te genereren:

* Power Plants: Gebruik warmte van brandende brandstoffen (steenkool, gas, olie) om stoom te genereren, die turbines verandert en elektriciteit produceert.

* kerncentrales: Gebruik warmte gegenereerd door kernsplijting om stoom te maken en elektriciteit te genereren.

* Thermische energiecentrales voor zonne -energie: Gebruik warmte van de zon om stoom te genereren en elektriciteit te produceren.

Het is echter belangrijk op te merken dat deze apparaten niet direct warmte omzetten in elektriciteit. Ze gebruiken warmte om een ​​mechanisch proces aan te sturen (zoals het draaien van een turbine) dat vervolgens elektriciteit genereert.